[論文レビュー] The Supercluster-Void Network I. The Supercluster Catalogue and Large-Scale Distribution

M. Einasto, E. Tago+3 more|ArXiv.org|Oct 12, 1996

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 1被引用数 101

ひとこと要約

本稿では、赤方偏移 z=0.12 までにまで及ぶ、220個の豊富な銀河団のスーパクラスタの全天カタログを提示しており、そのうち90個は新たに同定されたものである。また、非常に豊富なスーパクラスタは、超銀河平面に直交するドミナント・スーパクラスタ平面に集中していることが示された。研究では、スーパクラスタ-ボイドネットワークにおける特徴的なスケールが約120 h⁻¹ Mpcであることが明らかになり、豊富なスーパクラスタは鎖状や壁状に配置されており、その分布が豊かさに強く依存していることから、宇宙の大型構造が非ランダムで構造的なものであることが示された。

ABSTRACT

We investigate the distribution of superclusters and voids using a new catalogue of superclusters of rich clusters of galaxies which extends up to a redshift of z=0.12. The new catalogue contains 220 superclusters of rich clusters, of which 90 superclusters have been determined for the first time. Two thirds of those superclusters with eight or more member clusters are concentrated to a Dominant Supercluster Plane almost perpendicular to the plane of the Local Supercluster. Several independent methods indicate consistently the presence of a quite regular supercluster-void network with scale of approx. 120 Mpc. We determine the selection function of the sample of clusters and suggest that the mean true space density of Abell clusters is 2.6 x 10^-5 h^3 Mpc^-3, or twice the conventionally used value.

研究の動機と目的

• 赤方偏移 z=0.12 までに及ぶ、豊富な銀河団のスーパクラスタの包括的で全天にわたるカタログを構築すること。
• スーパクラスタの空間的分布がランダムから著しく逸脱しているかどうか、および特徴的なスケールを有するかどうかを調査すること。
• 特に非常に豊富なスーパクラスタに関して、その分布が豊かさに依存するかどうかを検討すること。
• 観測バイアスおよび銀河空間の減光を補正した上で、アベル-ACO団の真の空間密度を推定すること。
• スーパクラスタが大規模なスーパクラスタ-ボイドネットワークを形成する役割と、そのコスモロジー的構造形成への影響を評価すること。

提案手法

• アベル-ACO団カタログを用いて、豊富な団の非連結系を同定するためのクラスタリング解析を適用し、新規のスーパクラスタカタログを構築すること。
• 赤方偏移および角度位置のデータを用いて、スーパクラスタの中心とメンバーを特定し、z=0.12 までの団に焦点を当てる。
• 最近接距離分布の統計的検定およびランダムスーパクラスタカタログとの比較を用いて、非ランダムなクラスタリングを検出すること。
• クラスタサンプルの選択関数を推定し、観測バイアスおよび不完全性を補正すること。
• クラスタの相関関数を計算し、大規模構造の評価とランダム分布との比較を行うこと。
• 非常に豊富なスーパクラスタ（8個以上のメンバーを有する）の空間的クラスタリング解析により、ドミナント・スーパクラスタ平面を同定すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 局所宇宙におけるスーパクラスタの空間的分布は、ランダム分布から著しく逸脱しているか？
• RQ2 スーパクラスタおよびボイドの広域的分布に特徴的なスケールが存在するか？
• RQ3 空洞の壁における、貧弱/中程度の豊かさのスーパクラスタと非常に豊富なスーパクラスタの分布はどのように異なるか？
• RQ4 観測バイアスを補正した上で、アベル-ACO団の真の空間密度は何か？
• RQ5 スーパクラスタは一貫したネットワークを形成し、フィラメント状の接続を持つのか？また、豊富なスーパクラスタはこの構造においてどのような役割を果たすのか？

主な発見

• 新規のスーパクラスタカタログには220個のスーパクラスタが含まれており、そのうち90個は新たに同定されたもので、いくつかの非常に豊富なスーパクラスタは8個以上のメンバーを有する。
• 非常に豊富なスーパクラスタの約2/3が、超銀河平面に直交するドミナント・スーパクラスタ平面に集中している。
• 複数の手法を用いた一貫した推定により、スーパクラスタ-ボイドネットワークの特徴的なスケールは約120 h⁻¹ Mpcであると判明し、規則的な大規模構造が存在することが示された。
• 貧弱および中程度の豊かさのスーパクラスタの最近接距離分布は滑らかで、特徴的な距離に偏りがないが、非常に豊富なスーパクラスタは、2番目および3番目の近隣に対して110–150 h⁻¹ Mpcの強いピークを示しており、空洞の壁を越えたペアリングが起こっていることが示唆された。
• 非常に豊富なスーパクラスタの2番目および3番目の近隣までの中央値距離は、それぞれ115 h⁻¹ Mpcおよび142 h⁻¹ Mpcであり、ランダムカタログの138±12 h⁻¹ Mpcよりも顕著に小さい。これは非ランダムなクラスタリングを確認するものである。
• 不完全性および銀河空間の減光を補正した上で、アベル-ACO団の平均真の空間密度は2.6×10⁻⁵ h³ Mpc⁻³と推定され、従来の値の2倍に上昇した。